喹硫平對匹羅卡品致癇大鼠認知功能的影響

丁晨哲，李晶晶，劉帶林，白雅林，齊高洋，王軍成，蘭彥平

癲癇是一種復雜的腦部頑固性慢性疾病，嚴重危害著人類健康[1]。認知功能損害是顳葉癲癇常見伴發癥狀，影響因素眾多，發生機制尚未明了[2]。有研究發現，喹硫平能夠調節大鼠海馬組織中源性營養因子的表達及神經元的突觸可塑性，進而改善學習和記憶功能[3]。喹硫平是否也影響癲癇大鼠的學習、記憶等認知功能，目前未見明確報道。本研究通過對匹羅卡品所致癲癇模型大鼠的行為學進行監測，觀察喹硫平對癲癇大鼠認知功能的影響，探討其在癲癇所致認知功能損害中的作用。

1 資料與方法

1.1 動物與分組:選擇2021年8月至12月在寧夏醫科大學顱腦疾病重點實驗室出生6～8周的健康SD雄性大鼠60只為研究對象，體重220～250 g，均由寧夏醫科大學實驗動物中心提供[合格證號:SCXK(寧)2500-001]。應用匹羅卡品誘發癲癇點燃模型，將其隨機分為正常對照組與癲癇組，癲癇組再進一步分為癲癇生理鹽水組和癲癇喹硫平組，每組各20只大鼠。大鼠分籠飼養，光線保持適中，能夠自由飲食。各組大鼠的大小、體重相對比，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 儀器及試劑：Intellicage全自動行為學監測系統(New Behavior，TSE，德國)，喹硫平(規格0.1g)購于阿斯利康制藥公司，匹羅卡品(規格10 mg)、無水氯化鋰、莨菪堿均購于南京凱基生物公司。

1.3 模型制備:所有實驗藥品準備完善后開始造模，全部采用腹腔注射，先注射無水氯化鋰溶液(127 mg/kg)，18 h后注射莨菪堿(1 mg/kg)；30 min后注射匹羅卡品(30 mg/kg)，誘發大鼠癲癇持續狀態。若30 min后無Ⅲ級及以上發作，則以10 mg/kg追加匹羅卡品(追加間隔不少于30 min)，總量不超過60 mg/kg。以Racine評分表為參考標準[4]，Ⅲ級及以上表示癲癇模型成功。正常對照組：大鼠不做任何處理；生理鹽水組：造模成功后，生理鹽水5 mL/(kg·d)腹腔注射；喹硫平組：造模成功后，喹硫平40 mg/(kg·d)溶于5 mL生理鹽水中腹腔注射。以上各組實驗大鼠連續每日給藥，均于每次給藥1 h后放入Intellicage全自動檢測系統進行行為學監測。

1.4 行為學實驗:實驗在Intellicage全自動行為學監測系統下進行，通過設定不同實驗程序，自動監測大鼠自發探索、空間辨別和一系列逆轉學習等能力。系統由4個智能學習角落構成，每個角落分別有2個通道門和飲水瓶，大鼠須用鼻戳觸發壓力感應芯片來飲水。系統電腦可自動記錄開門及飲水次數，并通過收發機示蹤大鼠行動軌跡。

1.4.1 自由探索：將所有實驗大鼠放入系統中，打開4個飲水角落，讓大鼠可通過觸發感應芯片自由飲水，適應環境1周，以此評估大鼠空間探索能力，并排除活動軌跡異常的大鼠。

1.4.2 鼻觸學習：實驗正式開始，共3 d，每次測試前12 h禁水，大鼠須通過鼻觸學習、觸發壓力感受器，待飲水通道打開方能飲水。此階段在每次藥物干預1 h后進行，監測實驗開始后3 h內各組大鼠的飲水次數，來評估大鼠學習和記憶能力。記錄大鼠在這階段訪問次數最少的角落，來指導下一行為模塊的設計。

1.4.3 空間探索測試一：共4 d，將上一階段中大鼠進入次數最少的角落打開，通過觸發壓力感應芯片來飲水，其余三個角落的飲水通道關閉，但大鼠仍可自由訪問所有角落。前3 d為適應熟悉階段，不作記錄，第4 d時關閉所有角落的飲水通道，監測并記錄實驗開始后3 h內各組大鼠訪問先前開放角落的次數，以此評估實驗大鼠的空間探索能力。

1.4.4 行為熄滅：共3 d，不作任何記錄。將所有角落和飲水通道均開放，大鼠繼續自由探索，這一階段用來熄滅大鼠之前儲存的記憶，為下一模塊做好準備。

1.4.5 空間探索測試二：共8 d，將4個角落中任意一個角落的飲水通道打開，其余三個飲水通道關閉，大鼠仍可自由訪問所有角落，僅當被訪問的那個角落飲水通道開放時才可飲水。2 d為一個周期，按順時針方向依次切換到下一個角落時打開飲水通道，其余通道繼續關閉。監測并記錄實驗開始后3 h內各組大鼠的飲水次數，以此評估實驗大鼠的空間探索及記憶獲取能力。

2 結果

2.1 鼻觸學習：各組實驗大鼠對比發現，2個癲癇組大鼠在給藥3 h內的飲水次數明顯少于正常對照組(P<0.05)；而癲癇喹硫平組大鼠的飲水次數多于癲癇生理鹽水組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 各組癲癇大鼠成模第1～3 d給予喹硫平后3 h內飲水次數比較(次，

2.2 空間探索測試一：第4 d給藥后3 h內，正常對照組訪問角落(4.8±0.4)次，癲癇生理鹽水組訪問(2.3±0.2)次，癲癇喹硫平組訪問(3.5±0.3)次，2個癲癇組大鼠在給藥3 h內訪問先前開放角落的次數均少于正常對照組(P<0.05)；2個癲癇組間比較，喹硫平組大鼠訪問先前開放角落的次數多于生理鹽水組，差異有統計學意義(P<0.05)。

2.3 空間探索測試二：連續統計8 d，2個癲癇組大鼠在給藥3 h內的飲水次數均明顯少于正常對照組(P<0.05)；癲癇喹硫平組大鼠飲水次數多于癲癇生理鹽水組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 各組癲癇大鼠連續8 d給予喹硫平后3 h內飲水次數比較(次，

3 討論

癲癇是一種復雜的精神類疾病，發作時常以突發性、反復性、短暫性為主要特征，常伴有不同程度的功能障礙。它可以影響任何群體，不分年齡和種族，總體患病率為5‰～10‰[5]，目前已成為中國僅次于頭痛的第二大常見病。顳葉癲癇作為癲癇發作類型中最常見的一種，其發生主要與大腦邊緣系統中的海馬、海馬旁回及杏仁核改變有關[6]，臨床上常以感覺、情緒、精神運動以及認知改變等特殊癥狀為表現[7]。其中，關于顳葉癲癇所引起的認知功能障礙一直是癲癇研究領域的重點問題。

認知功能是大腦的一項高級神經生理活動，其中最主要的是學習和記憶。學習和記憶則需要神經系統經過一個多階段且復雜的動態過程才能形成。在神經系統中存在著大量的神經細胞，神經細胞之間的聯系是通過一種特異性通訊結構，被稱之為“突觸可塑性”，它可以在神經細胞持續活動的影響下發生結構和功能變化[8]；通過改變神經元的內在特性和神經元間的突觸連接能力來適應環境，完成學習、記憶、認知等功能，這種結構和功能變化對于神經系統的發育以及學習記憶的形成都起著至關重要的作用[9]。

喹硫平，作為臨床上一種容易獲得的新型抗精神病藥物，已經廣泛用于精神分裂癥、雙相情感障礙和精神病性抑郁癥的治療[10]。同時，喹硫平也被用于其他疾病的治療。有研究發現，喹硫平在顱腦創傷中有神經保護和抗炎作用，能夠保持內皮細胞緊密連接的完整性，顯著降低血腦屏障的高通透性，其療效和安全性優于典型的抗精神病藥物[11]。同樣，喹硫平也被證實在抗癲癇發作的風險方面是相當安全的，可普遍推薦用于癲癇患者的治療[12]。新近研究報道，喹硫平對動物大腦具有抗氧化作用，能夠減少海馬組織中氧化應激反應[13]，上調海馬組織中源性營養因子的表達及神經元的突觸可塑性，減輕神經元的損傷和壞死，改善大鼠學習和記憶功能[3]。學習、記憶和空間探索能力的獲取主要依賴于大腦對神經元活性的調控和對結構的持久改變[14]。我們在匹羅卡品誘發的癲癇大鼠行為學實驗中觀察到，癲癇組大鼠學習和記憶等認知能力明顯低于正常對照組，而癲癇喹硫平組大鼠的認知功能較癲癇生理鹽水組大鼠明顯改善，但仍低于正常對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。以上研究結果證實，癲癇可損害大鼠的學習、記憶等認知功能，而喹硫平能夠改善癲癇大鼠的認知損害功能，這與JIANG[15]等提出的喹硫平可減輕認知功能障礙和降低癲癇的易感性相符，特別是在顳葉癲癇中的海馬組織[5]。因此，通過本次實驗及文獻分析可以得出，喹硫平通過減少海馬組織中氧化應激反應，降低了炎性介質的釋放，上調海馬組織中源性營養因子的表達及神經元的突觸可塑性，進而保護神經元的損傷和壞死，改善認知功能。

綜上所述，匹羅卡品致癇大鼠的記憶獲取和空間學習能力明顯受損，而喹硫平能夠上調海馬組織中源性營養因子的表達及神經元的突觸可塑性，從而改善匹羅卡品致癇大鼠的認知功能。